JP4389404B2 - 路車間通信を利用した走行支援システム、プログラム、及び記録媒体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交差点或いは高速道路の合流部等の道路接続点における車両の衝突防止に寄与する走行支援システムに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
２００３年の実用化となる走行支援サービスは、当面、路側に設置した各種センサからの情報をもとに路車間通信を介して車両に提供する態様で導入される。具体的なサービスとして、前方障害物衝突防止支援、路面情報活用車間保持支援、出会い頭衝突防止支援、右折時衝突防止支援、横断者歩行者衝突防止支援等が予定されている。
【０００３】
このようなサービスを提供する上で、特に出会い頭衝突防止支援や右折時衝突防止支援等においては、車両の走行状態を検出する車両検出設備（車両検出センサ）を路側に設置する。かかるサービスにおいては、車両検出センサで検出した情報が的確であることが前提となるため、車両検出センサの設置がないエリアではかかるサービスを提供することはできない。また、何らかの故障や障害等の発生により車両検出センサの検出結果が的確でない場合には、十分な走行支援サービスが提供できない。
【０００４】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、路側に設置された車両検出センサに不具合が生じても、或いは車両検出センサが設置されなくても、出会い頭衝突防止支援等の走行支援サービスを継続できる路車間通信システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題に鑑みてなされた請求項１記載の走行支援システムによれば、車載無線機から送信される信号の受信電力レベルが第１設定値から第２設定値に到るまでの時間が計測され、この時間が予め定める設定時間内にある場合に、当該車載無線機を搭載した車両が交差点或いは高速道路の合流部等の道路接続点に接近したと判定される。
【０００６】
つまり、実用化予定の走行支援サービスにおける路車間通信を利用するだけで一方の道路を走行する車両の交差点或いは高速道路の合流部等の道路接続点への接近を判定することができ、この接近情報を他方の道路を走行する車両の車載無線機に報知することができる。このため、交差点或いは高速道路の合流部等の道路接続点に車両検出センサ等の高価な車両検出設備を設置しなくても、交差点或いは高速道路の合流部等の道路接続点における車両の衝突を効果的に防止することができる。
【０００７】
ただし、この第１設定値と第２設定値は、路側装置のアンテナパターンや設置場所、或いは無線通信を行う車両の走行車線等によって変わり得る。
すなわち、交差点或いは高速道路の合流部等の道路接続点に向かって走行する一方の車両からみて路側装置（受信手段）が交差点或いは高速道路の合流部等の道路接続点を隔てた向こう側にある場合には、第２設定値が第１設定値よりも大きく設定される。つまり、受信電力レベルが第１設定値からこれより高い第２設定値に移行している場合に車両が交差点或いは高速道路の合流部等の道路接続点に接近していると判定され、さらにその移行時間が設定時間内であれば一定の速度以上で接近していると判定される。
【０００８】
一方、交差点或いは高速道路の合流部等の道路接続点に向かって走行する一方の車両からみて路側装置が交差点或いは高速道路の合流部等の道路接続点の手前側にある場合には、第２設定値が第１設定値よりも小さく設定される。つまり、受信電力レベルが第１設定値からこれより低い第２設定値に移行している場合に車両が交差点或いは高速道路の合流部等の道路接続点に接近していると判定され、さらにその移行時間が設定時間内であれば一定の速度以上で接近していると判定される。
【０００９】
そして、このように一方の車両が交差点或いは高速道路の合流部等の道路接続点に一定速度以上で接近していると判定された場合には、衝突防止のために他方の車両にその旨を報知して注意を促す。
また、実用化予定の走行支援サービスにおける路車間通信の周波数には５．８ＧＨｚ帯を利用することとなっており、普及が予想されるノンストップ料金自動収受システム（ＥＴＣ（登録商標））と同じ周波数帯であることから、請求項２に記載のように、上記車載無線機が道路交通情報サービス機能のみならずノンストップ料金自動収受システム機能を有するものでも、本発明の走行支援システムを利用することができる。
【００１０】
さらに、上述のように、受信電力レベルの大小の変化により交差点或いは高速道路の合流部等の道路接続点への車両の接近又は離隔を判定することができるため、請求項３に記載のように、この受信電力レベルの大小の変化により、一方の車両の交差点或いは高速道路の合流部等の道路接続点への接近、離隔、又はその速度を判定し、その情報を他方の車両に提供することもできる。
【００１１】
かかる構成によれば、他方の車両側は、自己が交差点或いは高速道路の合流部等の道路接続点に接近する過程で一方の車両側の走行状況を逐次把握することが可能となり、自己が交差点或いは高速道路の合流部等の道路接続点に接近するに際して意図的に速度調整をすることができる。このため、当該他方の車両の走行をより円滑にすることができる。
【００１２】
また、当該走行支援システムは、実用化予定の走行支援サービスを補完する位置づけで構成することもできる。
すなわち、請求項４に記載の走行支援システムによれば、走行支援システムとして既に交差点或いは高速道路の合流部等の道路接続点付近に車両検出設備（車両検出センサ等）が設置されている場合に、この車両検出設備の故障により車両検出が正常に実施されないときでも、上記路車間通信を介して検出した車両の接近情報を提供することができる。さらに、この車両検出設備の検出による接近情報と、路車間通信による接近情報とを統合的に処理することにより、車両検出のセンシング結果を精緻化し、信頼度の高い情報を他方の車両に提供することも可能となる。
【００１３】
尚、このような走行支援システムの各手段をコンピュータにて実現する機能は、例えば、コンピュータ側で起動するプログラムとして備えることができる。このようなプログラムの場合、例えば、ＦＤ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等のコンピュータ読取可能な記録媒体に記録し、必要に応じてコンピュータにロードして起動することにより用いることができる。この他、ＲＯＭやバックアップＲＡＭをコンピュータ読取可能な記録媒体としてプログラムを記録しておき、このＲＯＭ或いはバックアップＲＡＭをコンピュータに組み込んでもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本実施例に係る走行支援システム１の全体構成を表すブロック図である。
【００１５】
走行支援システム１は、路側の設備と車両側の設備から構成されている。車両側の設備は、道路交通情報サービス（ＶＩＣＳ（登録商標）：Vehicle Information and Communication System）を利用するための車載無線機２１（ＶＩＣＳ（登録商標）車載機）として構成されている。この車載無線機２１は、路車間通信のための図示しない光ビーコン用受信部と電波ビーコン用受信部とを備えている。光ビーコン用受信部は一般道路の近傍に設けられた無線基地局（光ビーコン発信機）から、電波ビーコン用受信部は高速道路上の無線基地局（電波ビーコン発信機）から、それぞれ道路交通情報等を含むビーコン信号を受信する。
【００１６】
一方、路側の設備は、交差点付近の道路脇に設置され、車載無線機２１と路車間通信を行う無線基地局１１、交差点付近の特定の車線上空に設置され、当該車線を走行する車両の交差点への接近を検出する車両検出設備１２、無線基地局１１や車両検出設備１２で受け取った情報を統合的に処理し、走行支援サービスに適した情報に加工する路側処理装置１３、路面の乾燥，湿潤，凍結等の状況を検出する路面検出設備１４、及び、複数の無線基地局１１を統括的に管理，制御する基地集中局１５から構成されている。
【００１７】
図２は、走行支援システム１の具体的運用を表す説明図であり、優先道路Ｒ１と非優先道路Ｒ２との交差点における走行支援サービス（衝突防止支援）を例に挙げたものである。
同図に示すように、無線基地局１１は、優先道路Ｒ１上を交差点に向かって走行する車両Ａからみて当該交差点を隔てた向こう側に夫々設置されている。そして、優先道路Ｒ１を走行する車両Ａとの一定の通信エリアＳ１（図中点線領域）が設定されると共に、非優先道路Ｒ２を走行する車両Ｂとの一定の通信エリアＳ２（図中破線領域）が設定されている。この無線基地局１１は、通常のコンピュータからなる制御部（図示せず）を中心に構成されており、その内部にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、計時用タイマ、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）、及びこれらを接続するバスライン等を備える。後述するフローチャートに示す処理は、このＲＯＭに予め書き込まれた制御プログラムに基づいて実行される。
【００１８】
また、車両検出設備１２は、優先道路Ｒ１上を交差点に向かって走行する車両Ａからみて交差点をわずかに越えた地点の上空に設置された車両検出センサを備えており、優先道路Ｒ１を走行する車両Ａが交差点に所定距離以内に接近したときにこれを検出する。
【００１９】
そして、無線基地局１１は、衝突防止のために通信エリアＳ１において車両Ａの交差点への接近を検出し、その接近情報を通信エリアＳ２内の車両Ｂに報知できるようになっている。
図３に、無線基地局１１による車両検出の具体的方法を示す。
【００２０】
同図上段に示すように、無線基地局１１は、車両Ａが通信エリアＳ１に差し掛かると、車両Ａの車載無線機２１との間で通常の路車間通信を行う。そして、この路車間通信において車載無線機２１から送信された信号（搬送波）を受信し、その平均受信電力レベルを計測する。この平均受信電力レベルは、ノイズ等の外乱による測定誤差を平滑化するために、サンプリングした受信電力レベルを微少時間毎に平均化したものである。この平均受信電力レベルは、無線基地局１１側のアンテナの指向性によっても変化するが、車両Ａが接近するにつれて例えば同図下段に示すような曲線を描くことになる。このため、この平均受信電力レベルの測定により車両Ａのおおよその位置が把握でき、また、その平均受信電力レベルの変化（傾き）により車両Ａの進行方向をも把握できる。同図においては、車両Ａが通信エリアＳ１内を前方（図中左側）に進行するにつれて無線基地局１１側での受信電力レベルが高くなるゾーン設計が行われている。このため、平均受信電力レベルが小から大に変化する領域において車両Ａが無線基地局１１に接近している（つまり交差点に接近している）と判定される。また、受信電力レベルが第１設定値Ｌ１からこれより高い第２設定値Ｌ２に移行する場合、この移行時間を計測することにより、車両Ａのおおよその速度を把握することもできる。
【００２１】
次に、走行支援システム１により実施される具体的処理について図４及び図５のフローチャートに基づいて説明する。
図４に示すように、無線基地局１１は、路車間通信により通信エリアＳ１に侵入した車両Ａを検知すると（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、上述のように、車両Ａの車載無線機２１からの平均受信電力レベルを計測する（Ｓ１２０）。
【００２２】
そして、平均受信電力レベルが予め設定したレベルＬ１よりも大きいか否かを判定する（Ｓ１３０）。このレベルＬ１は、図３に示すように、車両Ａが交差点から所定距離の位置に接近したときの平均受信電力レベルを表し、非優先道路Ｒ２を走行する車両Ｂに注意を促すか否かの判定処理に用いられる。
【００２３】
このとき、平均受信電力レベルがレベルＬ１以下であると判定された場合には（Ｓ１３０：ＮＯ）、車両Ａが交差点から所定距離以上離れているため衝突の危険性はないと判断し、そのまま処理を終了する。
一方、平均受信電力レベルがレベルＬ１よりも大きいと判定された場合には（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、計時用タイマを起動して計時を開始する（Ｓ１４０）。そして、平均受信電力レベルがレベルＬ１よりも高いレベルＬ２に達したか否かを判定する（Ｓ１５０）。このレベルＬ２も、図３に示すように、車両Ａが交差点から所定距離の位置まで接近したときの平均受信電力レベルを表し、非優先道路Ｒ２を走行する車両Ｂに注意を促すか否かの判定処理に用いられる。
【００２４】
このとき、平均受信電力レベルがレベルＬ２以下であると判定された場合には（Ｓ１５０：ＮＯ）、続いて、計時時間がＴ２に達したか否かを判定する（Ｓ１６０）。このとき、計時時間ｔがＴ２以上である場合には（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、車両Ａが徐行速度での走行或いは遠方で停止状態となり、交差点での衝突の危険性がないと判断して処理を終了する。一方、計時時間がＴ２に達していない場合には、Ｓ１２０に戻って平均受信電力レベルの測定及び計時を継続する。
【００２５】
尚、上記レベルＬ１及びＬ２の夫々の値については、車載無線機２１の送信出力、無線基地局１１の設置位置やアンテナパターン等の路車間通信仕様、或いは走行車線の規制速度等により適宜設定変更し得る。
そして、平均受信電力レベルがレベルＬ２に達したと判定された場合には（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、計時用タイマの値を参照し、レベルＬ１からレベルＬ２に達するまでの計時時間ｔが予め設定したＴ１からＴ２の範囲にあるか否かを判定する。ここで、計時時間ｔがＴ１以下である場合には（Ｓ１７０：ＮＯ）、車両Ａが非現実的な速度（高速）であり明らかな誤検出であると判断し、処理を終了する。逆に、計時時間ｔがＴ２以上である場合には（Ｓ１７０：ＮＯ）、車両Ａが徐行速度での走行或いは停止状態となり、交差点での衝突の危険性がないと判断して処理を終了する。
【００２６】
一方、上記計時時間ｔがＴ１からＴ２の範囲内であると判定された場合には（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、走行車両あり（つまり、車両Ｂに対して注意を促す必要あり）と判断し（Ｓ１８０）、一旦路側処理装置１３にその旨を送信する（Ｓ１９０）。
【００２７】
図５に、路側処理装置１３により実行される処理を示す。尚、路側処理装置１３も、通常のコンピュータからなる図示しない制御部を中心に構成されており、この制御部の内部にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）、及びこれらを接続するバスライン等を備える。
【００２８】
同図に示すように、路側処理装置１３は、通常の走行支援サービスにおける車両検出設備１２からの車両Ａの検出情報を受け取ったか否かを定期的に判定する（Ｓ２１０）。そして、車両検出設備１２から車両Ａの検出情報を受け取ったと判断した場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、走行車両ありと判定し（Ｓ２３０）、無線基地局１１にその旨を送信する（Ｓ２４０）。これは、一般に車両検出設備１２による車両検出の方が、無線基地局１１と車両Ａとの路車間通信による車両検出よりも、その精度が高いと考えられるため、本実施例においては、車両検出設備１２からの正常な情報が得られている場合には、無線基地局１１からこの情報を優先して発信するようにしたものである。
【００２９】
一方、Ｓ２１０にて、車両検出設備１２からの車両Ａの検出情報がない、或いは車両検出設備１２の故障等により正常な検出情報が得られないと判断した場合には（Ｓ２１０：ＮＯ）、続いて、上述した無線基地局１１から路車間通信による車両Ａの検出情報を受け取ったか否かを判断する（Ｓ２２０）。そして、無線基地局１１から車両Ａの検出情報を受け取ったと判断した場合には（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、走行車両ありと判定し（Ｓ２３０）、無線基地局１１にその旨を送信する（Ｓ２４０）。
【００３０】
無線基地局１１は、この路側処理装置１３からのいずれかの車両検出情報を受け取った場合には、通信エリアＳ２内を走行する車両Ｂに対し、「優先道路Ｒ１に接近車両あり」との情報を送信して報知する。
一方、Ｓ２２０にて、無線基地局１１からの車両Ａの検出情報がないと判断した場合には（Ｓ２２０：ＮＯ）、走行車両なしと判定し（Ｓ２５０）、処理を終了する。
【００３１】
以上に説明したように、走行支援システム１においては、優先道路Ｒ１側を走行する車両Ａが通信エリアＳ１に差し掛かると、無線基地局１１が、車両Ａとの路車間通信における平均受信電力レベルを測定し、この測定により車両Ａのおおよその位置や車両Ａの進行方向を把握する。そして、この車両Ａの交差点への接近情報を、路車間通信を介して非優先道路Ｒ２側を走行する車両Ｂに報知できるように構成されている。
【００３２】
このため、実用化予定の走行支援サービスにおける路車間通信を利用した簡易な手法により、交差点での一方の車両を検知し、他方の車両への注意を促すことができる。その結果、路側に設置された車両検出設備１２が故障した場合には、これに代替して交差点における車両の衝突を防止することができる。
【００３３】
尚、上記実施例においては、図４のフローチャートにおけるＳ１２０の処理が受信手段及び測定手段としての処理に該当し、Ｓ１３０〜Ｓ１５０の処理が計時手段としての処理に、Ｓ１６０の処理が判定手段としての処理に、夫々該当する。また、図５のフローチャートにおけるＳ２４０の処理が報知手段としての処理に該当する。
【００３４】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明の実施の形態は、上記実施例に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
例えば、上記実施例においては、走行支援システムを構成する設備として、一般的に高価な車両検出設備１２をも路側に設置した構成を示したが、上記路車間通信による車両検出の精度を向上させることにより、このような車両検出設備を設置しなくても、交差点における車両の衝突を効果的に防止することができる。
【００３５】
或いは、車両検出設備の車両検出結果と路車間通信による接近情報とを統合的に処理することにより、センシング結果を精緻化し、より信頼度の高い情報を他方の車両に提供するようなシステムを構築することも可能である。
また、上記実施例では、優先道路Ｒ１を走行する車両Ａの交差点への接近情報を検出し、これを非優先道路Ｒ２を走行する車両Ｂに提供する態様を示したが、さらに、非優先道路Ｒ２を走行する車両Ｂの交差点への接近情報を検出し、これを優先道路Ｒ１を走行する車両Ａに提供するように構成することもできる。
【００３６】
また、上記実施例では、図２の如く交差点における走行支援サービスを例に説明したが、これに限るものではなく、例えば高速道路の合流部等の道路の接続点に対しても本案は適用可能である。
さらに、上記実施例では車載無線機２１としてＶＩＣＳ（登録商標）車載機を適用した例を示したが、実用化予定の走行支援サービスにおける路車間通信の周波数には５．８ＧＨｚ帯を利用することとなっており、普及が予想される料金自動収受システム（ＥＴＣ（登録商標））と同じ周波数帯である。このため、車載無線機２１としてＥＴＣ（登録商標）車載機を搭載した車両であれば、走行支援システム１を利用することは可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施例に係る走行支援システムの構成を表すブロック図である。
【図２】 実施例に係る走行支援システムの具体的運用を表す説明図である。
【図３】 実施例に係る走行支援システムの車両検出処理を表す説明図である。
【図４】 実施例の走行支援システムにおける情報処理を表すフローチャートである。
【図５】 実施例の走行支援システムにおける情報処理を表すフローチャートである。
【符号の説明】
１・・・走行支援システム、 １１・・・無線基地局、
１２・・・車両検出設備、 １３・・・路側処理装置、
１４・・・路面検出設備、 １５・・・基地集中局、 ２１・・・車載無線機

Claims (6)

1. 交差点或いは高速道路の合流部等の道路接続点における車両の衝突を防止するために、一方の道路を走行する車両（以下「一方の車両」）の該交差点或いは高速道路の合流部等の道路接続点への接近情報を、他方の道路を走行する車両（以下「他方の車両」）に提供する走行支援システムであって、
   前記交差点或いは高速道路の合流部等の道路接続点付近に設置され、前記一方の車両の車載無線機から送信される信号を受信する受信手段と、
   前記受信手段によって受信された信号の受信電力レベルを測定する測定手段と、
   前記測定手段が測定した受信電力レベルが、予め定める第１設定値から該第１設定値とは異なる第２設定値に到るまでの時間を計測する計時手段と、
   前記計時手段が計測した時間が予め定める設定時間内にある場合に、前記一方の車両が前記交差点或いは高速道路の合流部等の道路接続点に接近したと判定する判定手段と、
   前記判定手段が判定した接近情報を、前記他方の車両の車載無線機に送信して報知する報知手段と、
   を備えたことを特徴とする走行支援システム。
2. 前記車載無線機が、道路交通情報サービス機能又はノンストップ料金自動収受システム機能を有することを特徴とする請求項１記載の走行支援システム。
3. 前記判定手段は、前記受信電力レベルの大小の変化により、前記一方の車両の前記交差点或いは高速道路の合流部等の道路接続点への接近又は離隔を判定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の走行支援システム。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の走行支援システムにおいて、さらに、前記判定手段とは別に前記交差点或いは高速道路の合流部等の道路接続点付近に設置され、該交差点或いは高速道路の合流部等の道路接続点に前記一方の車両が接近していることを検知する車両検出設備を備え、
   前記報知手段は、該車両検出設備からの車両の接近情報が正常に得られる場合には、該接近情報を報知し、該車両検出設備からの車両の接近情報が正常に得られない場合には、前記判定手段が判定した接近情報を報知することを特徴とする走行支援システム。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の走行支援システムの各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
6. 請求項５記載のプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。

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